Énergie grise et photovoltaïque
Le solaire Photovoltaïque a fait l'objet de nombreux développements et d'études quant à ses réelles performances ; une question majeure et récurrente, point d'appui de nombreux débats et contre vérités, est à savoir si cette technologie est énergétiquement rentable sur l'ensemble de son cycle de vie... Aussi, on une interrogation majeure est de déterminer le temps de retour énergétique , c'est à dire au bout de combien d'années un panneau photovoltaïque aura produit plus d'énergie qu'il n'en a consommé pour sa fabrication, installation, autrement dit quand l'énergie produite dépasse l'énergie grise...
Question
On estime entre 25 000 et 35 000 MJ l'énergie grise associée à une installation photovoltaïque de puissance égale à 1 kWc (Puissance maximale de l'installation selon le meilleur ensoleillement, plus ou moins 10 m2 de panneaux en France ) dont la durée de vie est 30 ans.
Sachant que le facteur de charge de cette installation est de 13%,
Quelle est l'énergie produite (en kWh) par 1 kWc durant une année (365 jours) dans de telles conditions ?
Au bout de combien d'années l'installation aura produit plus d'énergie que son énergie grise ? Rappel : 1 kWh = 3,6 MJ
Quel est le coefficient de performance énergétique de l'installation (nombre de fois qu'elle aura produite son énergie grise au cours de sa durée de vie) ?
1. Réponse = 1 139 kWh sur une année de 365 jours
Premier élément de réponse : l'énergie produite = puissance * temps * facteur de charge...
Second élément de réponse : énergie produite = 1 * (24*365) * 0,13 kWh sur une année de 365 jours.
2. Réponse = entre 7,9 et 11,1 années selon la fourchette donnée de l'énergie grise
Premier élément de réponse : convertir l'énergie grise en MJ nécessaire à une puissance de 1 kWc, en kWh... L'énergie grise nécessaire à l'installation photovoltaïque étudiée varie donc entre 6 945 kWh (25 000 MJ) et 9 722 kWh (35 000 MJ).
Deuxième élément de réponse : calculer le nombre d'année de production (1) alors nécessaires pour obtenir ce résultat -> entre 6,1 (6945 / 1139) et 8,5 (9722/1139) années selon la fourchette donnée de l'énergie grise pour une production annuelle de 1 139 kWh / kWc
3. Réponse : l'énergie produite par l'installation durant 30 ans vaut : 30 * 1 139 (kWh/an) , soit 34 170 kWh. Le coefficient de performance énergétique varie donc entre 4,92 (pour une énergie grise en valeur basse de 25 000 MJ) et 3,51 (valeur haute de 35 000 MJ).
